INDUTORES Os indutores ou bobinas apresentam um comportamento bem diferente dos capacitores, quando usados num circuito de corrente alternada e de corrente contínua. De fato, se considerarmos um indutor perfeito, em que a resistência do fio usado no seu enrolamento é nula, conforme sugere a figura 4, vemos que uma corrente contínua pode circular através dele sem encontrar resistência alguma.
No entanto, num circuito de corrente alternada, o comportamen comportamento to de um indutor é outro. Para ilustrar o que ocorrem vamos imaginar um circuito em que um indutor é ligado a um gerador de corrente contínua através de um interruptor, conforme mostra a figura 5.
No momento em que o interruptor é fecado uma corrente é estabelecida no circuito. No entanto, essa corrente n!o atinge sua intensidade m"#ima de imediato. $ corrente, ao circular pelas espiras do indutor, cria um campo magnético cu%as linas de for&a, ao se e#pandirem cortam as outras espiras do mesmo indutor. O resultado é a indu&!o de uma corrente que tende a se op'r %ustamente (quela que est" sendo estabelecida. )om isso, a corrente n!o pode aumentar instantaneamente até o m"#imo permitido pelo circuito. O indutor se op*e a uma varia&!o r"pida da intensidade da corrente.O gr"fico mostrado na figura + mostra que a intensidade da corrente cresce segundo uma curva e#ponencial suave.
Podemos dier que -os indutores tendem a se opor (s varia&*es r"pidas a corrente que neles circular. Num circuito de corrente alternada, a tens!o aplicada a um indutor varia constantemente e com isso ( intensidade da corrente. $ssim, nesse tipo tipo de componente, componente, a corrente deve deve aumentar até atingir atingir um valor m"#imo m"#imo e depois, acompanando acompanando as varia&*es da tens!o deve diminuir para depois inverter o sentido de circula&!o, atingindo novamente um m"#imo. /e ligarmos um indutor a uma fonte de tens!o alternada, conforme mostra a figura 0, a varia&!o constante da tens!o aplicada implica numa oposi&!o igualmente constante constante por parte do indutor ( circula&!o corrente.
Do mesmo modo que no caso dos capacitores, essa oposi&!o, denominada -reat1ncia indutiva indutiva depende de dois fatores2
a3alor da indut1ncia do indutor
b3req6ência da tens!o aplicada pelo gerador
/e o indutor for pequeno, ou se%a, tiver -poucas espiras, o campo magnético produido ter" pequena intensidade e as suas loinas de for&a n!o conseguir!o induir uma corrente maior para se opor ( circula&!o da corrente direta. $ oposi&!o ser" pequena. /e a freq6ência for elevada, por outro lado, as varia&*es da tens!o ser!o r"pidas e a oposi&!o maior. 7nfim, a oposi&!o ser" tanto maior quanto maior for a indut1ncia e maior for a freq6ência do sinal aplicado. 8ambém medimos essa oposi&!o ( corrente ou reat1ncia indutiva em oms. 7#iste uma f9rmula para calcular a reat1ncia indutiva de um indutor ou bobina em fun&!o da indut1ncia e da freq6ência do sinal2
:; < = # > # f # ;
Onde2 :; é a reat1ncia indutiva em oms f é a freq6ência da corrente em ert ; é a indut1ncia em enr? > é @,A4 B constante
e%a que, neste caso, a reat1ncia é diretamente proporcional ( freq6ência, o que indica um comportamento oposto ao dos capacitores. aendo uma compara&!o entre os dois componentes vemos que2 C 7nquanto os capacitores oferecem uma menor oposi&!o ( passagem dos sinais de altas freq6ências, os indutores oferecem uma oposi&!o maior a esse sinais. C Os capacitores n!o dei#am passar as correntes contínuas, o que n!o ocorre com os indutores
Damos a seguir uma tabela de reat1ncias indutivas para alguns valores comuns de indut1ncias e freq6ências, para que o leitor tena uma idéia de sua ordem de grandea2
f (kHz) 10 mH 20 mH 30 mH 40 mH A +=, A=5,+ A,4 =55,= = A=5,+ =5A,= @0+, 5E=,5 @ A,4 @0+, 5+5,= 05@,+ 4 =5A,= 5E=,4 05@,+ AEE4, 5 @A4 += F4= A =5+ + @0+, 05@,+ A A@E,4 A5E0 0 4@F,+ 0F,= A @A, A 05,4 5E=,4 A EE4, A 5E0,= = EEF,+ F 5+5,= A A@E,4 A +F5,+ = =+E, AE += A =5+ A 4 = 5A=
Na freq6ência de = GH um indutor tem uma reat1ncia indutiva de =5A,= oms.
Exemplo de Aplic!"o de #$%m&l Iual é a reat1ncia indutiva J:;3 apresentada por um indutor de AEE mH na freq6ência de 5 GH> 8emos2 :; < >
; < AEE mH < AEE # AEC@ H f < 5 GH < 5 EEE H < 5 # AE@ H
$plicando a f9rmula2 :; < = # > # f # ; :; < = # @,A4 # 5 # AE@ # AEE # AEC@ :; B @A,4 oms
'omido Id&*o%e+ e 'pci*o%e+ em #il*%o+ Os capacitores oferecem uma pequena oposi&!o aos sinais de altas freq6ências enquanto os indutores oferecem uma pequena oposi&!o aos sinais de bai#as freq6ências. O que acontece se interligarmos esses componentes de modo que seus efeitos se combinem> Obtemos circuitos que passam a ter comportamento específicos diante de sinais de determinadas freq6ências. 8emos ent!o o que denominamos -filtros. Kasicamente podemos ter os seguintes tipos de filtros2 PassaCbai#as, que oferecem pouca oposi&!o aos sinais de bai#as freq6ências mas que bloqueiam os sinais de altas freq6ências. PassaCaltas, que oferecem forte oposi&!o aos sinais de bai#as freq6ências mas que dei#am passar os sinais de altas freq6ências. PassaCfai#as ou PassaCKandas, que dei#am passar com pouca oposi&!o os sinais de uma certa fai#a de freq6ências, mas que bloqueiam os sinais que este%am foram dela. Le%eitores, que bloqueiam os sinais que est!o dentro de uma certa fai#a de freq6ências, mas dei#am passar, com pouca oposi&!o, os que est!o fora dela. $s aplica&*es para tais filtros s!o inMmeras. Podemos dar alguns e#emplos2
1,#il*%o+ 'o*% I*e%fe%-ci+ ntercalando entre a rede de energia e um aparelo receptor de r"dio, telecomunica&*es, 8 ou , um filtro passaCbai#as , conforme mostra a figura , podemos eliminar as interferências que se propagam via rede de energia.
Os sinais interferentes, de alta freq6ência, encontram forte oposi&!o do filtro, n!o cegando ao aparelo que est" tendo seu funcionamento afetado. $ tens!o da rede, de +E H, de bai#a freq6ência, por outro lado, n!o encontra praticamente nenuma oposi&!o para cegar até o aparelo e aliment"Clo.
2, #il*%o p% Al*o.#l*e+ 7m série com um teeter JaltoCfalante de agudos ou altas freq6ências3, ligamos um filtro passaCaltas, que dei#a passar apenas os sinais de freq6ências elevadas que devem ser reproduidos. 7m série com um oofer JaltoCfalante de graves ou bai#as freq6ências3, ligamos um filtro passaCbai#as, que dei#a passar apenas os sons graves que devem ser reproduidos. inalmente, em série com um mideCrange JaltoCfalante de médios3, ligamos um filtro passaCfai#a, que dei#a passar os sinais apenas da fai#a de freq6ências que esse altoCfalante reprodu melor. Na figura F temos o circuito de um sistema divisor desse tipo.
